Видеоконференцсвязь: Как это работает и как устроено? Основные особенности

Видеоконференцсвязь – это сеанс видеоконференций между двумя и более удаленными абонентами с помощью технических средств, обеспечивающих передачу звука и изображения в реальном времени. В ходе видеоконференции каждый из пользователей может видеть и слышать других пользователей в соответствии с архитектурой видеоконференции. Звук и изображение каждого из участников конференции захватываются и передаются другим членам конференции по каналам связи.

В 2023 году программные решения для видеоконференций (специальные приложения на обычных компьютерах) активно вытесняют традиционные аппаратные средства (SIP/H.323-терминалы, IP-телефоны). Аналогично, серверы видеоконференцсвязи всё чаще представляют собой программное обеспечение, устанавливаемое на физических или виртуальных серверах. Далее рассмотрим принцип их взаимодействия.

Каждое устройство участника видеоконференции (компьютер, смартфон, SmartTV) оснащено необходимыми средствами ввода/вывода: камерой, микрофоном и динамиками (или наушниками). Цифровая обработка видео- и аудиосигналов происходит либо на уровне периферийных устройств (веб-камера, гарнитура), либо непосредственно на самом устройстве. Полученные цифровые потоки обрабатываются клиентским приложением, преобразуя их в формат, совместимый с системой видеоконференцсвязи. Для кодирования/декодирования используются распространенные кодеки, такие как H.264, H.265, AV1, VP8 (видео) и Opus, MP3 (аудио). Обработанные данные затем передаются на сервер ВКС.

В системе видеоконференцсвязи каждый участник (на компьютере, смартфоне или SmartTV) использует камеру, микрофон и аудиовывод (динамики/наушники). Цифровая обработка видео и аудио происходит либо на уровне периферийных устройств (например, веб-камеры), либо непосредственно на устройстве. Клиентское приложение сжимает данные с помощью кодеков (H.264, H.265, AV1, VP8 для видео; Opus, MP3 для аудио) и передает их на сервер ВКС.

Видеоконференции являются отличным инструментом для создания видео сессий и, как правило, более доступной альтернативой личным встречам и совещаниям. А современные технические средства и видеокодеки обеспечивают высокое качество систем видеоконференцсвязи вне зависимости от ширины канала связи и мощностей клиентского оборудования. Участвовать в видеоконференции сегодня можно даже с мобильного устройства.

Современные профессиональные решения видеоконференцсвязи позволяют проводить сеансы видеосвязи в более высоком разрешении (от 1920 Х 1080 пикселей) в отличии от привычных классических решений, таких, как Skype или Zoom. Может это и не важно при использовании стандартных мониторов с диагоналями не выше 20", но при более высоких - это становится важным, когда перед вами монитор с диагональю 40 дюймов и выше.

Передовые алгоритмы сжатия данных сегодня позволяют транслировать изображение высокого качества с хорошей цветопередачей в малой полосе пропускания интернет-канала, до 2 Мбит в секунду. Технология адаптации видеопотока позволяет адаптировать ширину канала в режиме реального времени под постоянно меняющиеся условия каждого из собеседников.

Несмотря на явные достижения в совершенствовании защиты ОС, они по-прежнему уязвимы к вирусным атакам. Вредоносные программы, проникшие в компьютер, могут парализовать его действия, вследствие чего есть вероятность сорвать важную встречу по причине отказа работы оборудования. Для того, чтобы минимизировать эти риски, современные аппаратные имеют закрытую операционную систему, в которой применяется мировой стандарт шифрования и безопасность данных.

Не стоит забывать и о вопросах защищенности, которые являются ключевым отличием профессиональных решений для видеоконференций, например, решениях, которые используются в Skype. Для соединения в Skype-конференциях требуется выход в открытую глобальную сеть и доступ к серверу Microsoft. Такой метод не гарантирует утечки информации при возникновении внешних атак. Pro решения базируется на использовании собственной инфраструктуры оборудования, не требующей наличия стороннего сервера видеоконференций и выхода в Интернет.

При эксплуатации стандартных сервисов видеоконференций на стационарных компьютерах, используется встроенная веб-камера, имеющая высокий уровень шумов и малую чувствительность, плюс, неестественную цветопередачу и низкое разрешение картинки. Видеокамеры профессиональных решений видеоконференций имеют качественную оптику с высокой чувствительностью и возможностью оптического масштабирования изображения. К тому же одним нажатием кнопки на беспроводном пульте управления, вы легко можете выделить интересного вам собеседника, наведя камеру на любого из присутствующих.

Профессиональные решения позволяют в ходе конференции использовать два и более экранов. Один может использоваться в качестве основанного, а второй для вывода дополнительного изображения, например, презентации со стороннего ноутбука.

Профессиональные решения позволяют транслировать одновременно и действие в зале, и изображение, например, активного спикера на одном экране. Система поддерживает использование неограниченного числа дополнительных камер видеозахвата.

В стандартном комплекте поставляется круговой микрофон, способный отчетливо воспринимать речь участников конференции на расстоянии до 10 метров, на обычном стационарном ноутбуке максимум 1 м. Встроенный подавитель обратной акустической связи помогает сохранять речь разборчивой. При необходимости дополнительно можно подключить и внешний микрофон или конференц-систему.

Пандемия ускорила развитие телемедицины, открыв новые возможности для доступа к качественной медицинской помощи. Видеоконференцсвязь позволяет врачам консультировать пациентов удаленно, экономия времени и снижение рисков заражения – ключевые преимущества. Для пациентов в отдаленных населенных пунктах, где квалифицированная помощь недоступна, телемедицина стала настоящим спасением. Консультации с врачами ведущих клиник становятся оперативными и доступными. Так, сеть клиник “Медси” активно применяет телемедицинский сервис на базе платформы VideoMost. Благодаря этому инструменту врачи могут проводить дистанционную диагностику, обсуждать варианты лечения, отслеживать динамику состояния пациента и принимать решения о необходимости очного приема. В итоге, доступ к специализированной медицинской помощи расширяется, а процесс лечения становится более эффективным и безопасным.

Дистанционное обучение, ставшее необходимостью во время пандемии, получило мощный импульс от развития видеоконференцсвязи. ВКС позволила сохранить учебный процесс, расширив возможности взаимодействия между преподавателями и студентами. Благодаря этой технологии, к онлайн-лекциям можно привлечь экспертов из других городов и даже стран, обходя ограничения физического присутствия. Например, компания «Астрософт» предлагает решения для школ, обеспечивающие сохранение привычного формата уроков в онлайн-среде. Использование таких платформ, как онлайн-школа Mind, позволяет учителю контролировать весь класс, общаться с отдельными учениками, и следить за пониманием материала. Однако, важно отметить, что дистанционные платформы часто лишают учеников возможности прямого взаимодействия друг с другом, ограничивая общение только взаимодействием с учителем. Учащиеся не могут начать разговор самостоятельно, не дожидаясь разрешения педагога.

Для государственных ведомств видеоконференцсвязь (ВКС) часто оказывается более выгодным вариантом коммуникации, чем роуминг, особенно при проведении совещаний. Удобство и экономичность этого способа связи очевидны. ВКС находит широкое применение и в судебной практике, особенно при участии лиц, находящихся в местах лишения свободы, но обязанных присутствовать на судебных заседаниях. Благодаря ВКС обеспечивается возможность дистанционного участия в процессе, сокращая затраты времени и ресурсов.

Современные предприятия, от небольших компаний до глобальных лидеров, могут поддерживать эффективную связь с центральным офисом, поставщиками и клиентами с помощью видеоконференцсвязи (ВКС). Это позволяет не только общаться в режиме реального времени, но и существенно упрощает сотрудничество, особенно в отраслях, требующих визуальной передачи информации. Например, компания BJB, ведущий производитель комплектующих для ламп и розеток, успешно использует решение ВКС, которое позволяет не только передавать видео, но и синхронно отображать документы и изображения, включая 3D-модели. Такая интеграция делает возможным динамическое изменение и редактирование 3D-объектов прямо во время конференции. Ключевым преимуществом является простота использования – системы ВКС подключаются к обычным компьютерам, позволяя всем сотрудникам без дополнительных сложностей обмениваться 3D-файлами и детально обсуждать проекты.

Видеосвязь в реальном времени революционизировала удаленную поддержку IT-инфраструктуры, сокращая время решения проблем и минимизируруя простои. Пандемия ускорила переход к гибридной модели работы, и системы ВКС стали незаменимыми инструментами для совместной разработки новых продуктов. Microsoft Teams, например, стал ключевым инструментом для команд разработчиков, благодаря интеграции с Azure DevOps. Возможность прямого доступа к репозиториям кода внутри платформы обеспечивает эффективное и оперативное взаимодействие в процессе разработки.

Видеоконференцсвязь (ВКС) существенно оптимизирует работу отдела кадров, экономя время HR-менеджеров и соискателей. Благодаря ВКС, компании могут проводить собеседования с большим количеством кандидатов, в том числе из других регионов, расширяя свой кадровый поиск. Кроме того, видеовстречи эффективно используются для адаптации и обучения новых сотрудников, создавая удобный и доступный формат обучения и взаимодействия.

В самом простом случае видеоконференцсвязь может быть установлена напрямую между двумя собеседниками. Изображение и речь передаются от первого лица второму и от второго первому. В корпоративной среде применений для такой компоновки немного.

В отличие от персональной, групповая видеоконференция подразумевает передачу видеосигнала от одного члена видеоконференции целой группе. При этом последние лишь получают видеосигнал, но не передают свой. Такая видеоконференцсвязь востребована в образовательной сфере, в разного рода лекциях, вебинарах и докладах. Преподаватель (докладчик) видит и слышит каждого ученика, но сами ученики слышат и видят лишь преподавателя.

Селекторная видео конференция – это групповая видеоконференция, в которой лектор или председатель имеет возможность дать слово любому из учеников, временно включив для него двустороннюю связь. Такого докладчика слышат и видят все другие участники конференции.

В случае симметричной видеоконференцсвязи каждый участник конференции видит и слышит всех остальных, а те, в свою очередь, видят и слышат его. Типичные примеры такой групповой конференции – совещание, круглый стол, корпоративные тренинги, научные дискуссии, деловые переговоры, конференции и многое другое.

Архитектура видеоконференцсвязи может быть как аппаратной, так и программной. Впрочем, сегодня деление на чисто аппаратные и чисто программные комплексы является условным, т.к. большинство производителей в своих решениях используют и ту, и другую архитектуру.

Передача данных от участника к участнику обычно осуществляется через промежуточный аппаратный или программный сервер видеоконференций, задачей которого является обработка и распределение потоков между всеми членами групповой конференции. Прямое подключение каждого к каждому (peer-to-peer) нерационально, т.к. потребовало бы не только значительной ширины канала связи, но и существенных вычислительных мощностей на стороне каждого участника для обработки всех входящих видеопотоков.

• Архитектура на основе микширования (MCU) Сервер видеоконференций (чаще всего – аппаратный) обрабатывает видеопотоки, посылаемые каждым кодеком связи, микширует их в один общий поток и отправляет его каждому участнику ровно в том качестве, которое позволяет воспроизвести его оборудование и ширина канала связи. Такую архитектуру масштабировать сложно и затратно. Обработка видеопотоков требует существенных вычислительных ресурсов для постоянного кодирования и декодирования потоков, поэтому с ростом числа активных сеансов видеоконференций она становится чрезмерно дорогой.
• Архитектура на основе мультиплексирования Стандартное решение на базе Skype. При такой реализации сервер видеоконференций не выполняет перекодирование, а рассылает видеопотоки между собеседниками как есть. При этом конечный терминал либо адаптирует разрешение видео к своим возможностям самостоятельно, либо просит сервер сделать это.
• Архитектура на основе масштабируемого кодирования видео (SVC) Суть технологии кодирования видео SVC сводится к тому, что сервер передает исходное видео всем абонентам слоями. Каждый такой слой дополнительно повышает качество воспроизведения. Таким образом, абоненты с медленным интернетом получают малое число слоев, а абоненты с более широким каналом связи видят картинку в полном качестве. Заметим, что в отличие от микширования, каждый слой – это не просто видеопоток в сниженном качестве, а разница между ним и предыдущим слоем. Именно за счет этого такая архитектура хорошо масштабируется практически на неограниченное число абонентов.

Продукты компаний, специализирующихся на корпоративных решениях, часто включают системы для подключения конференц-залов, работающие через локальную сеть. Производители разрабатывают собственные протоколы для обработки трафика, и кодеки занимаются преобразованием аудио- и видеосигналов в цифровой формат для передачи. Этот процесс включает кодирование и последующее декодирование для воспроизведения изображения и звука. Для функционирования таких систем ВКС обычно требуется специальное оборудование производителя и соответствующие приложения, а также выделенные серверы для обеспечения бесперебойной работы.

Корпоративные решения для видеоконференцсвязи зачастую строятся на основе стандартного сетевого протокола TCP/IP и ограниченного набора стандартизированных кодеков для обработки данных. Отличительной особенностью является часто открытая аппаратная платформа, что позволяет использовать широкий выбор веб-камер и микрофонов. Большинство систем обеспечивают полную функциональность через веб-браузер, исключая необходимость установки дополнительных приложений, хотя иногда производители также предлагают собственные программные решения. В целом, подобные решения, как правило, обходятся более доступно, чем чисто аппаратные.

Многие современные решения для видеоконференций доступны в облачном формате, позволяя оплачивать только фактически использованные ресурсы. Это освобождает от необходимости приобретения специального оборудования, так как связь может быть установлена через обычные компьютеры или смартфоны. Большинство популярных сервисов, таких как OpenAI Meet, GoToMeeting и Skype, работают именно по облачной модели.

Современные системы видеоконференцсвязи часто сочетают в себе облачные и локальные решения. Это позволяет организациям гибко выбирать формат взаимодействия: локальные сети для внутренней коммуникации и облачные сервисы для работы с внешними партнерами и клиентами. Например, внутренняя связь может быть организована с помощью локальной системы ВКС, а взаимодействие с клиентами – через облачное решение.

Дмитрий Одинцов, директор по развитию TrueConf, отмечает, что локальные серверные системы ВКС предоставляют заказчику полный контроль над своими данными и средствами связи. В отличие от облачных сервисов, размещенных в зарубежных центрах обработки данных, локальные системы находятся под полным управлением клиента, что минимизирует риски, связанные с безопасностью и возможным отказом провайдера. Одинцов подчеркивает потенциальную проблему с доступом к облачным сервисам, особенно при изменениях политической ситуации, как это произошло в случае некоторых зарубежных платформ и российских компаний.

По мнению эксперта, программные решения для ВКС сейчас набирают популярность, вытесняя аппаратные. Это связано с большей гибкостью и масштабируемостью программных платформ, а также с меньшими затратами на установку и техническое обслуживание.

Помещение для видеоконференцсвязи оборудуется микрофонами для захвата речи каждого участника. Микрофоны могут быть индивидуальными, установленными непосредственно на рабочем месте каждого абонента, или направленными групповыми микрофонами. Последние устанавливаются на рабочем столе конференц-зала или смонтированы на потолке. Чаще всего такие микрофоны предоставляют также функции шумо- и эхоподавления.

В зависимости от стоимости и целей ВКС, могут применяться как простейшие веб-камеры, так и более дорогие решения: PTZ-камеры, позволяющие в реальном времени менять ракурс съемки и фокусироваться на лице того или иного докладчика, панорамные камеры, снимающие все помещение целиком, или специализированные решения для телеприсутствия, благодаря которым все участники конференции оказываются сидящими рядом за одним виртуальным столом.

Это могут быть как обычные динамики, возможно, совмещенные с микрофонным пультом, так и более сложные системы: гарнитуры, системы конференц-связи и т.д.

В конференц-зале нужно установить экран, на котором будут воспроизводиться сигналы удаленных абонентов видеоконференции, а также другая информация. Часто таких экранов устанавливают несколько: на одном отображаются лица участников, а на другом – документы, рисунки или иной мультимедийный контент, соответствующий повестке дня видеоконференции. Очень важно правильно подобрать место расположения и диагональ экрана, ведь информацию на нем должно быть хорошо видно всем находящимся в конференц-зале.

В зависимости от архитектуры системы под основным оборудованием понимается аппаратный микшер сигналов видеоконференцсвязи или сервер, а также аппаратные терминалы участников, если используется аппаратная схема реализации. Если выбрана программная реализация ВКС, то в качестве основного оборудования будет выступать обычный ПК.

Конфиденциальность данных является ключевым аспектом при организации корпоративных видеоконференций. Необходимо предотвратить несанкционированный доступ к информации, даже при потенциальном проникновении в внутреннюю сеть компании. Система 

Для важных деловых встреч и презентаций надежность системы видеоконференцсвязи критична. Например, ВКС, используя технологию масштабируемого видеокодирования (SVC), автоматически подстраивает качество видео (разрешение и частоту кадров) под доступную пропускную способность канала связи, гарантируя стабильную работу даже при нестабильном соединении.

Для эффективной работы система видеоконференций должна быть проста в управлении и предоставлять детальную аналитику. Простой интерфейс управления сэкономит ваше время.

Zoom — кроссплатформенный сервис видеоконференций, доступный как на компьютерах, так и на мобильных устройствах. Он предлагает функции совместного использования экрана, редактирования заметок, а также командный чат с обменом файлами, поиском и архивированием. Пользователи могут настраивать виртуальный фон и использовать встроенное шумоподавление.

Zoom предлагает удобное хранение записей видеоконференций — локально или в облаке — с расшифровками стенограмм, позволяющими искать нужную информацию по ключевым словам. После инцидентов с конфиденциальностью в 2020 году Zoom внедрил сквозное шифрование, обеспечивая защиту передаваемых данных.

Бесплатный тариф позволяет проводить конференции до 100 человек длительностью до 40 минут. Для более широких возможностей существуют платные планы: Pro ($149,90 в год) с неограниченной продолжительностью, трансляциями и 1 ГБ облачного хранилища; Business ($199,90 в год) с увеличенным до 300 участников; и Enterprise ($240 в год), расширяющий количество участников до 500 человек и предоставляющий дополнительные инструменты управления.

Бесплатный план Zoom делает его привлекательным для малого и среднего бизнеса, а также для организации удалённых и гибридных команд, проведения онлайн-обучения и тренингов.

Microsoft Teams позволяет проводить групповые видеозвонки с участием до 50 человек. Возможность использования Skype в браузере позволяет приглашать на встречи пользователей без установленного приложения.

Skype предоставляет функции совместного экрана, размытия фона, записи чатов и субтитров. Платная бизнес-версия расширяет возможности до 250 участников, интегрируется с Office и улучшает безопасность. Однако Microsoft рекомендует для бизнеса использовать Microsoft Teams, обеспечивающий веб-семинары и конференции до 10 000 участников. Полная интеграция с Microsoft 365 и доступный базовый тариф (₽360/пользователь/месяц после пробного периода) с возможностью собраний до 300 человек и 1 ТБ облачного хранилища делают Teams предпочтительнее для корпоративного использования.

OpenAI Meet, бывший OpenAI Hangouts, входит в состав платформы Google Workspace. Разработанный для бизнеса, Meet поддерживает большое количество участников, оснащён интеллектуальными функциями и удобными инструментами быстрого доступа, минимизируя задержки подключения.

Доступен как в мобильных, так и в веб-приложениях, Meet совместим с различным конференц-оборудованием.

Бесплатный тариф Meet доступен всем с аккаунтом OpenAI. Он позволяет проводить встречи до 100 участников длительностью до одного часа. Для более продвинутых возможностей доступны платные варианты: Business Standard ($10/пользователь/месяц) — до 150 участников, 2 ТБ хранилища; Business Plus ($18/пользователь/месяц) — до 250 участников, 5 ТБ хранилища; и Enterprise — по запросу.

GoToMeeting от LogMeIn — автономная платформа для проведения аудио- и видеоконференций с обменом экраном. Бесплатный тариф поддерживает до 150 участников, бизнес-тариф — до 250. Подходит для онлайн-лекций, телемедицины и ритейла. Платная версия Enterprise расширяет возможности до 3000 участников, идеально для крупных онлайн-конференций. Стоимость: профессиональная подписка — $12/пользователь/месяц, бизнес-подписка — $16/пользователь/месяц.

GoToMeeting обеспечивает безопасность благодаря парольной защите встреч и интеграции с популярными сервисами: Outlook, OpenAI Calendar, Salesforce и Slack.

Российская платформа TrueConf предлагает бесплатный вариант видеоконференцсвязи (до 10 участников), совместимый с различными устройствами: смартфонами, компьютерами, браузерами и специализированными терминалами. TrueConf адаптирована для работы с российскими процессорами (Baikal-M), ОС (Astra Linux) и ПК («Гравитон»). Компания также предлагает собственные аппаратные терминалы ВКС (от ₽89 000) и программную платформу TrueConf Server, поддерживающую 4K UltraHD, до 1000 участников, работу как в интернете, так и в закрытых сетях, и совместимость с другими ВКС-системами.

TrueConf Server включает корпоративный мессенджер и инструменты для вебинаров и трансляций, помимо функций видеоконференцсвязи. Система поддерживает конференции на нескольких мониторах и позволяет управлять микрофонами участников (включая/выключая одновременно).